Способ термохимического активирования высококалиевого алюмосиликатного минерального сырья (сыннырита) с использованием магнезита

Разработан эффективный способ термохимического активирования упорного высокалиевого алюмосиликатного минерального сырья (сыннырит Калюмного участка Сыннырского щелочного массива) с использованием в качестве сырьевой добавки магнезита (MgCO3), обеспечивающей перевод калишпатовой составляющей исходного сырья в кислоторастворимое состояние. Показано, что основными минеральными составляющими сынныритов являются микроклин и ортоклаз из группы калиевых полевых шпатов (64,2%) с общей химической формулой K[AlSi3O8] и калиевая разновидность нефелина K[AlSiO4] кальсилит (23,6%). Установлено, что в процессе термохимического взаимодействия сыннырита с магнезитом происходит разложение калиевого шпата (K[AlSi3O8]) с образованием химически активного лейцита (K[AlSi2O6]), а выделяющийся кремнезем связывается оксидом магния в двухмагниевый силикат — форстерит (Mg2SiO4). Определены оптимальные технологические параметры спекания сыннырита с магнезитом, обеспечивающие максимальное разложение калишпатовой составляющей. Разработанный термохимический метод активирования сыннырита позволил снизить температуру термообработки с образованием кислоторастворимых соединений на 100—200 0С относительно известных аналогов (спекание с карбонатом кальция — 1250—1300 0С; термическое разложение без добавки — 1300—1350 0С). Термохимическое активирование сыннырита в присутствии магнезита позволит получить магнийсодержащий кальсилит-лейцитовый концентрат, который будет пригоден для последующей сернокислотной обработки с получением помимо глинозема и солей калия дополнительного товарного продукта в виде сульфата магния.

Гуляшинов П. А., Алексеева Е. Н., Будаева А. Д., Антропова И. Г. Способ термохимического активирования высококалиевого алюмосиликатного минерального сырья (сыннырита) с использованием магнезита // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2019. – № 12. – С. 180–190. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-12-0-180-190.

Работа выполнена при поддержке Республиканского конкурса «Научно-исследовательских работ 2019 года» (Республика Бурятия).

Гуляшинов Павел Анатольевич¹ — канд. техн. наук,
младший научный сотрудник, e-mail: gulpasha@mail.ru,
Алексеева Екатерина Николаевна¹ — ведущий инженер,
e-mail: styazhkina82@inbox.ru,
Будаева Арюна Дугаржаповна¹ — младший научный сотрудник,
e-mail: abud@binm.ru,
Антропова Инна Германовна¹ — канд. техн. наук,
зав. лабораторией, e-mail: inan@binm.ru,
¹ Байкальский институт природопользования Сибирского отделения РАН.

Гуляшинов П.А., e-mail: gulpasha@mail.ru.

1. Сизяков В. М. Химико-технологические закономерности процессов спекания щелочных алюмосиликатов и гидрохимической переработки спеков // Записки Горного института. — 2016. — № 217. — С. 102—112.
2. Santos W. O., Mattiello E. M., Costa R. F., Abrahão W. A.P. Thermal and chemical solubilization of verdete for use as potassium fertilizer // International Journal of Mineral Processing. 2015;140:72—78. DOI 10.1016/j.minpro.2015.05.003.
3. Silva A. A. S., Medeiros M. E., Sampaio J. A., Garrido F. M. S. Verdete from cedro do abaeté as a source of potassium: characterization, thermal treatment and reaction with CaO // Matéria. 2012;17:1061—1073.
4. Santos W. O., Mattiello E. M., Vergutz L., Costa R. F. Production and evaluation of potassium fertilizers from silicate rock // Journal of Plant Nutrition and Soil Science. 2016;179(4):547—556. DOI 10.1002/jpln.201500484.
5. Jena S. K., Dhawan N., Rath S. S., Rao D. S., Das B. Investigation of microwave roasting for potash extraction from nepheline syenite // Separation and Purification Technology. 2016;161:104—111. DOI 10.1016/j.seppur.2016.01.039.
6. Yuan B., Li C., Liang B., Lü L., Yue H. R., Sheng H. Y., Ye L. P., Xie H. P. Extraction of potassium from K-feldspar via the CaCl2 calcination route // Chinese Journal of Chemical Engineering. 2015;23(9):1557—1564. DOI 10.1016/j.cjche.2015.06.012.
7. Матвеев В. А., Майоров Д. В., Бричкин В. Н., Горбунова Е. С. Хибинские рисчорриты — перспективное сырье для получения калийных удобрений, глинозема и других продуктов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2015. — СВ 19. — С. 146—152.
8. Антропова И. Г., Алексеева Е. Н., Доржиева О. У., Гуляшинов П. А., Палеев П. Л. Общая характеристика месторождений глиноземного сырья республики Бурятия и перспективы их освоения // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. — 2018. — № 11 (часть 2). — С. 357—362. DOI 10.17513/mjpfi.12505.
9. Сафрыгин Ю. С., Степанова Н. И., Филоненко Л. А., Поляковский В. Я., Захаров В. И. Авторское свидетельство 1761671 СССР, МКИ5 C 01 F 7/26. Способ получения сульфата калия и глинозема из сыннырита. № 4827152/26; заявл. 21.05.90; опубл. 15.09.92, Бюл. № 34.
10. Константинова К. К., Никифоров К. А., Мохосоев М. В. Авторское свидетельство 1421693 СССР, МКИ5 С 01 F 7/26. Способ переработки сыннырита. № 4237719/31-02; заявл. 31.03.87; опубл. 07.09.1988, Бюл. № 33.
11. Антропова И. Г., Алексеева Е. Н., Будаева А. Д., Доржиева О. У. Термохимическое обогащение ультракалиевого алюмосиликатного сырья (сыннырита) с использованием магний-
содержащих добавок природного происхождения // Обогащение руд. — 2018. — № 6. — С. 14—19. DOI 10.17580/or.2018.06.03.
12. Щербакова Т. А., Шевелев А. И. Сырьевая база магнезита в России и перспективы ее развитие // Георесурсы. — 2016. — Т. 18. — № 1. — С. 75—78. DOI 10.18599/grs.18.1.14.
13. Тихонов В. Н. Аналитическая химия магния. — М.: Наука, 1973. — 256 с.
14. Морачевский А. Г., Сладков И. Б. Термодинамические расчеты в металлургии: Справочник. — М.: Металлургия, 1993. — 137 с.
15. Binnewies M., Mike E. Thermochemical data of elements and compounds. 2002. p. 928.
16. Красновских М. П., Кетов А. А., Кетов Ю. А., Вайсман Я. И. Термическое разложение магнезита и доломита Саткинского месторождения // Вестник Пермского университета. Химия. — 2017. — Т.7. — Вып. 2. — С. 145—151. DOI 10.17072/2223-1838-2017-2-145-151.
17. Митина Н. А., Лотов В. А. Исследование изменения фазового состава, свойств и гидравлической активности при термической обработке магнезиальных материалов // Новые
огнеупоры. — 2017. — № 6. — С. 53—59.